1、第6章 工具类与算法,6.1 语言基础类库 6.2 Applet类与Applet程序 6.3 数组 6.4 向量 6.5 字符串 6.6 递归 6.7 排序 6.8查找 6.9 链表,6.10 队列 6.11 堆栈 6.12 二叉树,6.1 语言基础库类,Object 类Object类是Java程序中所有类的直接或间接父类，也是类库中所有类的父类。(1) protected Object clone( )： 生成当前对象的一个拷贝，并返回这个复制对象。 (2) public boolean equals(Object obj)： 比较两个对象是否相同，是则返回true。 (3) public
2、final Class getClass( )： 获取当前对象所属的类信息，返回Class对象。 (4) protected void finalize( )： 定义回收当前对象时所需完成的清理工作。 (5) public String toString( )： 返回当前对象本身的有关信息，按字符串对象返回。,数据类型类,数据类型类是一个类，有自己的方法，这些方法主要用来操作和处理它所对应的基本数据类型量。 比如: Integer类 (1) MAX-VALUE域和MIN-VALUE域分别规定了int类型量的最大值和最小值。 (2) 构造函数public Integer( int value )
3、 public Integer( String s ) (3) 数据类型转换方法分别将当前对象所对应的int量转换成其他基本数据类型的量，并返回转换后的值。public double doubleValue( )public int intValue( )public long longValue( ),(4) 字符串与int量相互转化的方法 public String toString( )方法将当前Integer对象对应的int量转化成字符串。 public static int parseInt(String s)int i = Integer.parseInt(123); public
4、 static Integer valueOf(String s) int i = Integer.valueOf(123).intValue( );,Math类Math类用来完成一些常用的数学运算，它提供了若干实现不同标准数学函数的方法。,public final static double E; / 数学常量epublic final static double PI; / 圆周率常量public static double abs(double a); / 绝对值public static double acos(double a); / 反余弦public static double
5、exp(double a); / e的参数次幂public static double floor(double a); public static double log(double a); / 自然对数public static double max(double a, double b); public static float min(float a, float b); public static double pow(double a, double b); / 乘方public static double random( ); / 产生0和1(不含1)之间的伪随机数public
6、static double rint(double a); / 四舍五入public static double sqrt(double a); / 平方根,int i = 9, j = 7, k ;k = Math . max( i, j ) ;int i = (int )(Math.random( ) * 10)+1;,System类System是一个功能强大、非常有用的特殊的类，这个类不能实例化，即不能创建System类的对象，所以它所有的属性和方法都是static的，引用时以System为前缀即可。,1. 用System类获取标准输入/输出System类的属性有三个，分别是系统的标准输
7、入、标准输出和标准错误输出：public static PrintStream err ;public static InputStream in ;public static PrintStream out ; System . out .println ( Hello World ) ;,2. 用System类的方法获取系统信息，完成系统操作 (1)public static long currentTimeMillis( ) (2) public static void exit(int status) (3) public static void gc( ),6.2 Applet类与A
8、pplet小程序,Applet类,Applet类是Java的另一个系统类java.awt.panel的类： 包容和排列其他的界面元素； 响应它所包容范围之内的事件或把事件向更高层次传递。 import java.applet.Applet;public class MyApplet extends Applet,Applet类的主要方法 init( )完成Applet类实例的初始化工作。由浏览器或 applet viewer 调用，通知此 applet 它已经加载到系统中。它经常在第一次调用 start 方法前被调用。 如果 Applet 的子类要执行初始化，则应该重写此方法。例如，带有线程的
9、 applet 将使用 init 方法来创建线程，使用 destroy 方法销毁它们。 start( )用来启动浏览器运行Applet的主线程。在init（）初始化之后被调用，Applet重启：使用了浏览器的Reload操作或用户将浏览器转向其他的页面又返回。,paint()在Applet中显示文字、图形和其他组件。Applet被启动之后或是Applet所在的浏览器窗口改变，都会自动调用paint（）来重新描绘自己的界面。repaint()方法：update()屏幕清空，然后调用paint()重画之。 stop( )类似于start()方法的逆操作，当用户浏览其它页时，浏览器将首先自动调用该方
10、法停止执行Applet的主线程。 destroy( )当用户退出浏览器时，浏览器中运行的Applet实例也相应被消灭，即被内存删除。在消灭Applet之前，浏览器会自动调用destroy()方法来完成释放资源、关闭连接之类的操作。,Java Applet的生命周期与主要方法,例6-2,InitCnt = 0; StartCnt = 0; StopCnt = 0;DestroyCnt = 0;PaintCnt = 0; public void init()InitCnt+; / init()方法执行次数加一 DestroyCnt+; StartCnt+; StopCnt+; g.fillRect
11、(25,200-InitCnt*30,40,InitCnt*30);,Life.java,HTML文件参数传递,APPLET和是嵌入Applet的标记，其中至少需包括三个参数：code，height和width。 (1) codebase：当Applet字节码文件的保存位置与它所嵌入的HTML文档不同时，应使用参数codebase来指明字节码文件的位置，这个位置应使用URL的格式。例如：codebase = http:/www.illusion.org/Applet/aint.class(2) alt：如果解释HTML页面的是一个不包含Java解释器的浏览器，那么它将不能执行字节码，而是把al
12、t参数指明的信息显示给用户。alt = This a Java Applet your browser can not understand. (3) align：表示Applet界面区域在浏览器窗口的对齐情况。align = CENTER,参数的传递,s = getParameter ( vstring ) x = Integer.parseInt ( getParameter ( x ) ) ; y = Integer.parseInt ( getParameter ( y ) ) ;,例子6-3,6.3 数组,数组的主要特点如下： (1) 数组是相同数据类型的元素的集合。 (2) 数组中
13、的各元素是有先后顺序的。它们在内存中按照这个顺序连续存放在一起。 (3) 每个数组元素用整个数组的名字和它自己在数组中的位置表达。,1. 声明数组数组元素类型 数组名 ;数组元素类型 数组名; 2. 创建数组空间 数组名 = new 数组元素类型 数组元素的个数 ； 3. 创建数组元素并初始化,声明： int num ; int num;创建：num=new int3; int num =new int3;赋值： num0=1; num1=4;int num =1,2, 6;省略 new int num =new int 1,2,3; 错误：int num3; int num ; num=1,
14、2,3;int num =new int31,2,3;,Java数组时需要注意的几个问题： (1) 数组元素的下标(即数组元素方括号内的数字，代表了数组元素在数组中的位置)从0开始，直到数组元素个数减1为止。 (2) 所有的数组都有一个属性length，这个属性存储了数组元素的个数，利用它可以方便地完成许多操作。 (3) Java系统能自动检查是否有数组下标越界的情况。,6.4 向量,向量(Vector) java.util包 不同类型元素共存的变长数组。 适用的情况 (1) 需要处理的对象数目不定，序列中的元素都是对象，或可以表示为对象。 (2) 需要将不同类的对象组合成一个数据序列。 (3
15、) 需要做频繁的对象序列中元素的插入和删除。 (4) 经常需要定位序列中的对象或其他查找操作。 (5) 在不同的类之间传递大量的数据。,数组适用情况： (1) 序列中的元素是简单数据类型的数据。 (2) 序列中元素的数目相对固定，插入、删除和查找操作较少。,1. 创建向量类的对象 public Vector ()； public Vector (int initCapacity); public Vector ( int initCapacity, int capacityIncrement ) ; 2. 向向量序列中添加元素 addElement( )方法将新元素添加在向量序列的尾部 ins
16、ertElement( )方法将新元素插入在序列的指定位置处。addElement ( Object obj ) ;insertElement ( Object obj, int index ) ; 其中obj是加入到向量序列中的对象，index是插入的位置(0为第一个位置)。,Vector MyVector = new Vector ( ) ;for ( int i=1; i=10; i+)MyVector . addElement ( new D200- Card(200180000+i,1111,50.0,200,0.1);MyVector . insertElement ( new I
17、P- Card(12345678,1234,100.0,200), 0) ;,3. 修改或删除向量序列中的元素 (1) void setElementAt( Object obj, int index ) 将向量序列index位置处的对象元素设置成为obj，如果这个位置原来有元素则被覆盖。 (2) boolean removeElement( Object obj) 删除向量序列中第一个与指定的obj对象相同的元素，同时将后面元素前提补上空位。 (3) void removeElementAt (int index) 删除index指定位置处的元素，同时将后面的元素向前提。 (4) void
18、removeAllElements( ) 清除向量序列中的所有元素。,4. 查找向量序列中的元素 (1) Object elementAt ( int index ) 返回指定位置处的元素。 String str = (String)MyVector . elementAt (0); (2) boolean contains ( Object obj ) 检查向量序列中是否包含指定的对象元素obj，是则返回true，否则返回false。 (3) int indexOf ( Object obj, int start-index ) ; 从指定的start-index位置开始向后搜索，返回所找到
19、的第一个与指定对象obj相同的元素的下标位置。若指定对象不存在，则返回-1。 (4) int lastIndexOf ( Object obj, int start-index ) 从指定的start-index位置开始向前搜索，返回所找到的第一个与指定对象obj相同的元素的下标位置。若指定对象不存在，则返回-1。,int i = 0 ; while ( (i = MyVector . indexOf ( Welcome, i ) != -1 )System . out . println ( i ) ; 使用Vector时，一个需要特别注意的问题就是一定要先创建后使用。,6.5 字符串,St
20、ring类：字符串常量 StringBuffer类：字符串变量 注意： 字符串常量与字符常量的不同 Java中的字符串常量，表面上与其他语言中的字符串常量没有什么不同，但在具体实现上却有较大的差异。,String类,1. 构造函数 (1) public String( )创建一个空的字符串常量 (2) public String(String value)这个字符串常量可以是另一个String对象，也可以是一个用双引号括起的直接常量。 (3) public String(StringBuffer buffer)这个构造函数利用一个已经存在的StringBuffer对象为新建的String对象初
21、始化。 (4) public String(char value)这个构造函数利用已经存在的字符数组的内容初始化新建的String对象。,String s ; s = new String (ABC) ; String s = new String ( ABC ) ; String s = ABC ;,2. 字符串常量的操作public int length ( ) ;String s = Hello!System . out . println ( s . length ( ) ) ;,3. 判断字符串的前缀和后缀public boolean startsWith(String prefix
22、);public boolean endsWith(String suffix);if (s. endsWith(0) | s.endsWith(2) | s.endsWith(4) | s.endsWith(6)| s.endsWith(8) System . out. println ( 此人是女性 ) ;,4. 字符串中单个字符的查找public int indexOf(int ch);public int indexOf(int ch, int fromIndex);String s = Java是面向对象的语言，JavaScript是脚本语言;int idx = s . indexO
23、f ( (int)J ) ; int i= -1;do i = s . indexOf ( (int)a, i+1 ) ;System . out . print ( i + t) ;while(i!=-1);,public int lastIndexOf(int ch);public int lastIndexOf(int ch, int fromIndex);do i = s . lastIndexOf ( (int)a, i+1 ) ;System . out . print ( i + t) ;while(i!=-1);,5. 字符串中子串的查找public int indexOf(S
24、tring str);public int indexOf(String str, int fromIndex);public int lastIndexOf(String str); public int lastIndexOf(String str, int fromIndex);,String s = Java是面向对象的语言，JavaScript是脚本语言 ;String sub = 语言；for ( int i = s.length( ) ; i != -1 ; )i = s . lastIndexOf ( sub, i - 1 ) ;System . out . print ( i
25、 + t) ; 上述程序运行的结果是：26 10 -1,获取字符串中的某个字符的方法： public char charAt(int index); 注意：index从0算起,6. 比较两个字符串public int compareTo(String anotherString);public boolean equals(Object anObject);public boolean equalsIgnoreCase(String anotherString);String s1 = Hello!World ; s2 = hello!world ;boolean b1 = s1 . equa
26、ls ( s2 );boolean b2 = s1 . equalsIgnoreCase ( s2 ) ;i = s1 . compareTo ( s2 ) ;,7. 连接字符子串public String concat(String str);这个方法将参数字符串连接在当前字符串的尾部，并返回这个连接而成的长字符串，但是当前字符串本身并不改变。String s = Hello! ;System . out. println ( s . concat ( World! ) ) ;System .out . println ( s ); 运行结果是：Hello!World! / 连接后的新字符串
27、Hello! / 原字符串没有改变,StringBuffer类,1. 创建字符串变量StringBuffer对象public StringBuffer( ); public StringBuffer(int length); public StringBuffer(String str);StringBuffer MyStrBuff1 = new StringBuffer( ) ;StringBuffer MyStrBuff2 = new StringBuffer( 5 ) ;StringBuffer MyStrBuff3 = new StringBuffer( Hello,Guys!) ;,
28、2. 字符串变量的扩充、修改与操作public StringBuffer append( 参数对象类型 参数对象名) ;public StringBuffer insert( int 插入位置，参数对象类型 参数对象名) ;,StringBuffer MyStrBuff1 = new StringBuffer( ) ;MyStrBuff1 . append ( Hello, Guys!) ;System . out . println ( MyStrBuff1.toString ( ) ) ;MyStrBuff1 . insert ( 6, 30 ) ;System . out . print
29、ln ( MyStrBuff1.toString ( ) ) ; 上述程序执行的结果是：Hello, Guys!Hello,30 Guys!,修改字符串：public void setCharAt(int index, char ch);StringBuffer MyStrBuff = new StringBuffer ( goat ) ;MyStrBuff.setCharAt ( 0, c) ;,3. 字符串的赋值和加法String MyStr = Hello, ;MyStr = MyStr + Guys! ;String MyStr = new StringBuffer( ).append
30、(Hello).toString( ); MyStr = new StringBuffer( ).append(MyStr).append(Guys!).toString( );,6.5.3 Java Application命令行参数,Java Application程序中用来接受命令行参数的数据结构是main( )方法的参数args，这个参数是一个字符串数组，其中的每个元素都是一个字符串.,1： public class UseComLParameter 2： 3： public static void main ( String args ) 4： 5： int a1, a2, a3 ;
31、6： if ( args.length 2 ) 7： 8： System.out.println(运行本程序应该提供两个命令行参数); 9： System.exit(0); 10： 11： a1 = Integer.parseInt( args0 ) ; 12： a2 = Integer.parseInt( args1 ) ; 13： a3 = a1*a2 ; 14： System.out.println(a1 + 与 + a2 + 相乘的积为： + a3 ); 15： 16：,6.6 递归,基本思想就是“自己调用自己”，一个使用递归技术的方法即是直接或间接地调用自身的方法。 long Fac
32、torial (int n)if(n = 1)return 1; /递归头elsereturn n*Factorial (n-1); /递归调用自身,菲波那契数列fibonacci( n ) = n, n = 0, 1fibonacci( n ) = fibonacci ( n-1 ) + fibonacci ( n-2 ), n为其他整数,6.7 排序,冒泡排序 选择排序 插入排序 桶排序,void SortProcedure( ) int pass,i,temp,exchangeCnt;for(pass=0;passDataArrayi+1) temp = DataArrayi;DataA
33、rrayi = DataArrayi+1;DataArrayi+1 = temp; exchangeCnt+; for(i=0;iDataArray.length;i+)SortPropass+1i = DataArrayi; if(exchangeCnt = 0) return; ,桶排序,桶排序的基本思路是：把待排序的数据放在一个一维数组中，另外设置一个10N的二维数组，其中N是待排序数据的个数。 设待排序数据中最大的为4位数，则排序需要经过4轮扫描，每轮扫描包括分散扫描和集中扫描两步。,(1) 分散扫描： 把一维数组的数据分散保存到二维数组中。 (2) 集中扫描： 把二维数组中的数据按照
34、下标顺序集中保存回一维数组。,1： void SortProcedure( )2： 3： int bucket = new int10DataInputed+1; 4： int pass =0; /扫描轮数计数 5： do7： 8： for(int i=0;i10;i+)9： 10： bucketiDataInputed = 0;11： 12： for(int i=0;iDataInputed;i+) /分散扫描,13： int temp1 = (int)Math.pow(10,pass);15： int temp2 = DataArrayi/ temp1%10;buckettemp2buck
35、ettemp2DataInputed+= DataArrayi;17： 18： int k=0;19： for(int i=0;i10;i+) /集中扫描20： for(int j=0;jbucketiDataInputed;j+)21： DataArrayk+ = bucketij;22： for(int i=0;iDataArray.length;i+) /记录本轮选择后数据排列情况23： SortPropassi = DataArrayi;24： pass+;while(bucket0DataInputed != DataInputed); ,6.8 查找,1. 顺序查找 2.对分查找使
36、用对分查找要求数据序列必须是已经排好序(升序、降序均可)的有序序列。它的基本思想是让匹配关键值与有序序列中间的一个数据相比较，并利用这个中间数据把有序序列划分成一前一后两个子列。,83： int BiSearch(int key) 84： 85： int low=0; 86： int high=DataArray.length-1; 87： int mid; int i = 0; 90： while(low = high)mid = (high + low)/2;ComparePti+ = DataArraymid;,if(DataArraymid = key)return mid;else
37、if(DataArraymid key) low = mid + 1; else high = mid - 1;return -1; ,图 6.12 链表的组成,6.9 链表,6.9 链表,6.9.1 链表的节点 class Node private int m-Data; /节点中保存的数据private Node m-Next; Node(int data) /构造函数m-Data = data;m-Next = null; Node (int data, Node next)m-Data = data;m-Next = next;,void setData(int data) /修改节点
38、中的数据m-Data = data;int getData( ) /获得节点中的数据return m-Data; void setNext(Node next) /修改节点中的指针m-Next = next;Node getNext( ) return m-Next;,6.9.2 创建链表,class LinkList /定义链表类Node m-FirstNode; /链表中的第一个节点LinkList( ) /构造函数1：建立空链表m-FirstNode = null;LinkList(int data) m-FirstNode = new Node(data);,String visitA
39、llNode( ) Node next = m-FirstNode;/从第一个节点开始String s = ;while(next!=null) /直到最后一个节点s = s + next.getData( ) + ; ;next = next.getNext( ); return s;,6.9.4 链表的插入操作,insertAtBegin( )方法根据形参提供的数据创建一个新的包含这个数据的节点，并把这个节点加入在当前链表的第一个节点之前成为新的第一节点； insertAfterId( )在链表中寻找包含数据等于形参id的节点，将新建的节点插在找到的节点之后，若找不到符合条件的节点，则将新
40、建节点插入到链表的最后面。,在链表中插入节点一般包括两个操作： (1) 创建新节点，新节点包括的数据一般由形参提供。 (2) 把新建节点插入链表合适的位置，保证链表各节点依然连续可达，这可以通过把插入位置前节点的指针赋值给新建节点，并使插入位置前节点的指针指向新建节点，如图6.13所示。,void insertAtBegin(int data) if(m-FirstNode = null) m-FirstNode = new Node(data);else m-FirstNode = new Node(data,m-FirstNode);void insertAfterId(int data,
41、int id) Node next = m-FirstNode;if(next = null) m-FirstNode = new Node(data);elsewhile(next.getNext( )!=null ,6.9.5 链表的删除操作,LinkList类中定义了两个删除链表中节点的方法：removeAtId( )和removeAll( )。 removeAtId( )方法将删除链表中第一个所含数据与形参id相同的节点。 removeAll( )方法将删除整个链表，只需令第一个节点为空就可以达到这个目的，,boolean removeAtId(int id) Node ahead =
42、 m-FirstNode; Node follow = ahead; if(ahead = null)return false;else if(ahead.getData( )=id) m-FirstNode = m-FirstNode.getNext( );return true;,elseahead = ahead.getNext( ); while(ahead!=null) if(ahead.getData( )=id)follow.setNext(ahead.getNext( );return true; follow = ahead; ahead = ahead.getNext( )
43、; return false;,void removeAll( ) /删除所有的节点，使链表为空m-FirstNode = null;,6.10 队列,class Queue extends LinkList 21： boolean isEmpty( ) /判断队列是否为空22： 23： if(m-FirstNode=null)24： return true;25： else26： return false;27： ,void enqueue(int newdata) /加队操作，在队列尾部 加入一个数据29： 30： Node next = m-FirstNode;31： if(next=n
44、ull)32： m-FirstNode = new Node(newdata);33： else34： 35： while(next.getNext( )!=null)36： next = next.getNext( );37： next.setNext(new Node(newdata);38： 39： ,40： int dequeue( ) 41： 42： int data;43： if(!isEmpty( )44： data = m-FirstNode.getData( );46： m-FirstNode = m-FirstNode.getNext( );47： return data;
45、48： 49： else return -1; 50： 51： ,6.11 堆栈,堆栈又称为栈，也是线性数据结构，并且是遵循“后进先出”(LIFO)原则的重要线性数据结构。 Stack是java.util包中专门用来实现栈的工具类. Stack是Java用来实现栈的工具类，它的主要方法如下： 1. 构造函数 public Stack( )： 是栈类唯一的构造函数，创建堆栈时可以直接调用它。,2. 压栈与弹栈操作 public Object push ( Object item )： 将指定对象压入栈中。 public Object pop ( )： 将堆栈最上面的元素从栈中取出，并返回这个对象
46、。 3. 检查堆栈是否为空 public boolean empty( )： 若堆栈中没有对象元素，则此方法返回true，否则返回false。,例 6-13 UseStack .java1： import java.applet.Applet;2： import java.awt.*;3： import java.awt.event.*;4： import java.util.*;5：6： public class UseStack extends Applet implements ActionListener7： 8： Stack MyStack;9： Label prompt = new
47、 Label(新数据：);10： Button pushBtn = new Button(压栈);11： Button popBtn = new Button(弹栈);,12： TextField input = new TextField(5);13： int DrawStack = new int10;/记录堆栈中的数据14： int PoppedOut = new int20; /记录被弹出的数据15： int StackCnt = 0; /记录模拟堆栈的数组中的数据个数16： int PopCnt = 0; /记录弹出的数据个数17： String msg = ;18：19： public void init( )20： 21： MyStack = new Stack( );22： add(prompt);23： add(input);,
